TRABAJO ACADEMICO 1 ANALISIS ESTRUCTURAL estructuras continuas estructuras reticuladas estructuras articuladas estructuras aporticadas Ing. Hugo Anselmo Ccama Condori 2021 - II

1. 2021-2
FACULTAD DE INGENIERÍA YARQUITECTURA
TRABAJO ACADÉMICO
ASIGNATURA ANALISIS ESTRUCTURAL I
TEMA TIPOS DE ESTRUCTURAS
Periodo Académico: 2021-2
Docente: Ing. Hugo Anselmo Ccama Condori
Estudiante
Filial
Estimado participante:
Para el desarrollo del curso de Análisis estructural I, es necesario conocer los
diferentestipos de estructuras
 Estructuras continuas
 Estructuras reticuladas
 Estructuras articuladas
 Estructuras aporticadas
Para el desarrollo del trabajo debe realizar la descripción de los distintos tipos
de estructuras mencionados anteriormente e incidir en el comportamiento a los
diferentes esfuerzos que trabaja cada tipo de estructura. El trabajo debe
realizarse a nivelmonográfico
La presentación del trabajo será:
 Caratula
 Introducción
 Análisis explicativo de las estructuras
 Conclusiones
 Anexos
El trabajo será presentado en formato A4 en PDF en el campus virtual el
día 24 desetiembre hasta las 8:00 P.m. indefectiblemente a través de
campus virtual.
IMPORTANTE:
 Los trabajos que no cumplan con las indicaciones y que son plagios
no seráncalificados
 Después de la fecha de presentación NO SE AUTORIZA el envío de trabajos.

2. I
Contenido
INTRODUCCIÓN................................................................................................................................... II
OBJETIVO............................................................................................................................................ III
1). ESTRUCTURAS CONTINUAS Y ESTRUCTURAS DE BARRAS..................................................... 6
2). ESTRUCTURAS RETICULADAS................................................................................................. 7
3). ESTRUCTURAS ARTICULADAS............................................................................................... 15
4). ESTRUCTURAS APORTICADAS.............................................................................................. 19

3. II
INTRODUCCIÓN
Las estructuras se dividen, desde el punto de vista de los métodos de análisis, en isostáticas
o estáticamente determinadas, y en hiperestáticas o estáticamente indeterminadas. Las
primeras son aquellas que pueden analizarse utilizando únicamente las ecuaciones de
equilibrio de la estática. Es decir, que pueden encontrarse las fuerzas cortantes, momentos
flexionantes, fuerzas normales„ momentos torsionantes, a partir de condiciones de equilibrio
solamente. Por el contrario, para analizar estructuras hiperestáticas es necesario plantear,
además de las ecuaciones de equilibrio, ecuaciones de compatibilidad de deformaciones
entre los miembros de la estructura o entre los miembros y los apoyos.
En este capítulo se presentan métodos para establecer si una estructura es isostática o
hiperestática y se hace una revisión de los procedimientos para resolver estructuras
isostáticas, los cuales han sido estudiados con mayor detalle en los cursos de estática o de
mecánica de materiales que suelen preceder a los cursos de análisis estructural.

4. III
OBJETIVO
El objetivo del proyecto es llegar a probabilidades aceptables para que la obra estudiada
no resulte impropia a su destino en el transcurso de un período dado. considerado como
período de referencia. habida cuenta de su duración de vida prevista. En consecuencia,
todas las estructuras o elementos estructurales deben concebirse y calcularse de forma que
resistan, con un grado de seguridad apropiado, todas las cargas y deformaciones
susceptibles de intervenir durante su construcción y explotación; que se comporten de
manera satisfactoria durante su uso normal; y que presenten una durabilidad conveniente
durante su existencia. Para alcanzar este objetivo, hay que fundar el método de concepción
y de cálculo sobre teorías científicas, datos experimentales y la experiencia adquirida
anteriormente en la práctica de los proyectos, sobre la base de interpretaciones estadísticas
en la medida de lo posible. Además, la seguridad, la aptitud para el servicio y la durabilidad
no son simplemente función de los cálculos, sino que dependen también del control ejercido
durante la fabricación y de la vigilancia en obra, de la limitación a un nivel conveniente de
las imperfecciones inevitables y, en fin, de la cualificación y competencia de todo el personal
implicado. Se admite también implícitamente que se cuida de las condiciones de
explotación de la obra durante su duración de vida prevista.

5. IV

6. 5
¿QUÉ SE ENTIENDE POR ESTRUCTURA?
Puede definirse, en general, una estructura como: ..."conjunto de elementos resistentes
capaz de mantener sus formas y cualidades a lo largo del tiempo, bajo la acción de las
cargas y agentes exteriores a que ha de estar sometido"... La estructura soporta las
cargas exteriores (acciones y reacciones), las cuales reparten su efecto por los
diferentes elementos estructurales que resultan sometidos a diferentes esfuerzos, los
cuales inducen un estado tensional, que es absorbido por el material que la constituye.
Las estructuras son de diferentes tipos:
 Elementos lineales sencillos (vigas y pilares)
 Estructuras de barras Estructuras articuladas Estructuras reticuladas
 Estructuras laminares
 Continuos tridimensionales
1.1) LA INGENIERÍA ESTRUCTURAL
Se conoce como Ingeniería Estructural el área o disciplina de la ingeniería que incluye
el conjunto de conocimientos científico-técnicos necesarios en las fases del proceso de
concepción, diseño y fabricación de los sistemas estructurales que son necesarios para
soportar las actividades humanas. Este proceso se desglosa en fases consecutivas que
son las siguientes:
Fase 1: Concepción. - Fase inicial que parte de una especificación de requisitos y que
requiere imaginación creativa y juicio ingenieril para plantear alternativas y seleccionar
una solución.
Fase 2: Análisis. - Fase que incluye las actividades conducentes a ratificar la
adecuación de la estructura a su objetivo de soportar unas cargas dadas en unas
condiciones predefinidas. En esta fase se precisa determinar (mediante cálculos que se
basan en técnicas y métodos específicos) la respuesta de la estructura a cargas o
acciones predefinidas; esta respuesta se mide, 4 usualmente, estableciendo los
esfuerzos en los elementos de la estructura y los desplazamientos en sus puntos más
representativos.
Fase 3: Diseño. - Dimensionamiento detallado de los elementos estructurales en base
a los esfuerzos que han de soportar y los materiales de que están compuestos.
Fase 4: Construcción o fabricación. - Fase final en la que se realiza la estructura
Aunque puede parecer que está más directamente asociada con la ingeniería civil, tiene
una fuerte relación con todas aquellas especialidades de ingeniería que requieren un
sistema estructural o componente para alcanzar sus objetivos. Son ejemplos de
proyectos que requieren el uso de los métodos y técnicas de la ingeniería estructural
los proyectos de estructuras de vehículos, componentes de máquinas, estructuras
civiles, plantas industriales, medios de transporte, almacenamientos de gases o de
líquidos, mecanismos de transmisión, estaciones de generación de potencia, plantas
de tratamiento de aguas, naves y plantas industriales.

7. 6
La evolución de la Ingeniería Estructural está asociada a la evolución de la Mecánica
de Materiales y del Análisis Estructural, al desarrollo de técnicas computacionales, a la
introducción de nuevos materiales constructivos, a la creación de nuevas formas
estructurales y al desarrollo de las técnicas constructivas.
1). ESTRUCTURAS CONTINUAS Y ESTRUCTURAS DE BARRAS
Las estructuras según su geometría y su forma de trabajar pueden ser de diferentes
tipologías. La estructura es continua cuando no pueden diferenciarse los distintos
“elementos” que la componen, y es una estructura de barras cuando está formada por
piezas prismáticas unidas entre sí.
Las estructuras continuas pueden ser estructuras sólidas o masivas (presas), o bien,
estructuras superficiales, (placas, membranas, láminas) en las que puede identificarse
un “espesor”. El análisis de las estructuras continuas, en general, se basa, en la
aplicación de métodos numéricos aproximados a las ecuaciones diferenciales o
integrales de la Mecánica de Sólidos.
Las estructuras de barras, por el contrario, pueden resolverse aplicando los principios
de la Resistencia de Materiales. Según éstos el análisis de una estructura de barras se
reduce al problema de determinar las leyes de esfuerzos que actúan sobre las
diferentes piezas que forman la estructura (Saint-Venant).
Fuente: Análisis Matricial de Estructuras (E.Blanco, M. Cervera y B. Suárez).

8. 7
2). ESTRUCTURAS RETICULADAS
En forma general podemos definirlas como un conjunto de piezas rígidas (barras) unidas entre si en sus
extremos (nudos), en forma tal que constituyen un conjunto rígido.
 Se forman con la unión de muchos triángulos, construyendo redes planas o espaciales.
 Cada triángulo está sometido a esfuerzos de tracción y compresión, equilibrándose la estructura y
permitiendo que ésta pueda crecer todo Io que se desee.
 Los materiales usuales son los perfiles y madera
 Estas estructuras son muy resistentes y livianas, ya que están huecas.
 La triangulación en las estructuras aporta estabilidad y resistencia con el mínimo número de perfiles.
3.1. COMPORTAMIENTO
• El triángulo en la forma básica del reticulado, esta es una forma estable aún con uniones articuladas.
• La forma estable del triángulo se puede imaginar si se parte del análisis de un cable sometido a una
carga puntual, el cable para ser estable requiere de anclajes. que soporten las descargas en los
apoyos.
• Si se invierte la forma del cable se obtiene un arco que está sometido a compresión.
3.1. HIPOTESIS BASICA
las barras deben ser de eje recto los nudos se suponen articulados las cargas deben ser concentradas y aplicadas en
los nudos los ejes de las barras concurren a un único punto nodal.
Las barras componentes trabajan a solicitación axil: TRACCION Y COMPRESION.

9. 1

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3). ESTRUCTURAS ARTICULADAS

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4). ESTRUCTURAS APORTICADAS
NTRODUCCIÓN
Un sistema estructural aporticado, es aquel sistema que presentan gran
reciedumbre o dureza en todos sus elementos y los mismos se encuentran
adosados a través de juntas rígidas, estas estructuras pueden ser de concreto con
acero de refuerzo o metálicos. Es el sistema de construcción más difundido en
nuestro país y el más antiguo. Basa su éxito en la solidez, la durabilidad. Un sistema
aporticado es aquel cuyos elementos estructurales principales consisten en vigas y
columnas conectados a través de nudos formando pórticos resistentes en las dos
direcciones principales de análisis (x e y). En el presente trabajo está dividido
primero la parte teórica y finalmente el trabajo de campo.
CRITERIOS PARA UNA BUENA ESTRUCTURACIÓN
CIMENTACIONES
Las estructuras aporticadas se caracterizan porque las columnas reposan sobre
zapatas. Las zapatas aparecen cuando la capacidad de resistencia de la columna
no soporta el peso que recibe y es necesario ensanchar la base para que las cargas
se transmitan al suelo.
COLUMNAS.
Al estructurar se busca que la ubicación de las columnas y vigas tengan la mayor
rigidez posible, de modo que el sismo al atacar, estas soporten dichas fuerzas sin
alterar la estructura.

28. 20
VIGAS
En el caso de las vigas se colocaran buscando que la viga repose sobre su menor
dimensión.
LOSAS
El espesor de la losa estará en función de la separación entre los apoyos. Si la losa
es aligerada las viguetas se armaran en la dirección en que la separación entre
apoyos sea la menor. Según el reglamento Peruano de Concreto Armado el espesor
de la losa será L/25 donde L es la luz libre entre ejes.
DEBILIDADES Y VENTAJAS
• Reducción gastos del hormigón y del acero
• Menos manos y tiempo de obra
• Resistente a esfuerzos mecánicos.
• La función básica de las losas aligeradas es aligerar losas sustituyendo concreto
por su volumen, creando nerviaciones estructurales. Se usan en: Paredes,
Fachadas, Cielo Raso, Base de Techo, Entrepiso.
DESVENTAJAS
•Su gran flexibilidad permite grandes desplazamientos, los cuales producen daños
en elementos no estructurales.
•Requiere más tiempo, y por ende más dinero
•El sistema presenta baja resistencia y rigidez a cargas laterales
•Mientras mayores sean los niveles del edificio, mayores tendrían que ser las
dimensiones de las columnas
•Las luces tienen longitudes limitadas cuando se usa concreto reforzado tradicional
•Su gran flexibilidad permite grandes desplazamientos, los cuales producen daños
en elementos no estructurales.
SISTEMA APORTICADO RECICLABLE
• Varios proyectos de viviendas apuestan por el reciclaje de estructuras y de
materiales, como el papel y la madera, para hacer casas y espacios destinados al
ocio y al trabajo. El coste económico y medioambiental es reducido. El proyecto se
centra en proporcionar casas hechas de materiales reciclados a familias con pocos
recursos. La impulsora es boliviana y ha construido ya viviendas en Bolivia,

29. 21
Argentina, México y Uruguay. Para la construcción de una sola vivienda de 170
metros cuadrados necesita cerca de 36.000 envases, 81 botellas de dos litros por
metro cuadrado. Una familia puede tener lista la casa en 15 días. También se ha
utilizado papel y cartón reciclado para levantar los muros.
CONCLUSIONES DEL SISTEMA APORTICADO
Un sistema aporticado nos permite realizar las modificaciones que se quieran al
interior de la vivienda, ya que en el los muros, al no soportar peso, tienen la
posibilidad de moverse. Que un sistema porticado posee la versatilidad que se logra
en los espacios y que implica el uso del ladrillo. "La gente sigue queriendo el ladrillo”,
se comenta, y se añade que este material aísla más el ruido de un espacio a otro.
El sistema porticado por la utilización muros de ladrillo y éstos al tener huecos y una
especie de cámara de aire, el calor que trasmiten al interior de la vivienda es muy
poco. A mayor dimensión en el sistema ,será el aumento de cantidad de materiales
lo que con lleva mayor costo de materiales y de transporte
Bibliografia
 http://b-ok.org.convey.pro/l/eM9ypZp
 http://cervera.rmee.upc.edu/libros/Mec%C3%A1nica_de_estructuras_II_Analisis_d
e_Estructuras.pdf
 http://b-ok.org.convey.pro/l/eM9ypZp
 https://es.pdfdrive.com/an%C3%A1lisis-estructural-d33968297.html
 https://oa.upm.es/32628/1/SAMARTIN_040.pdf
 http://ocw.uc3m.es/mecanica-de-medios-continuos-y-teoria-de-
estructuras/ingenieria-estructural/material-de-clase-1/apuntes/Capitulo_1_I_.-
Introduccion_a_las_estructuras.pdf
 http://cervera.rmee.upc.edu/libros/Mec%C3%A1nica_de_estructuras_II_Analisis_d
e_Estructuras.pdf
 https://es.slideshare.net/wil3377/estructuras-aporticadas